学第一学期化工基础A试卷A答案5044.pdf

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1、南京师范大学 2011-2012 学年第一学期 化学与材料科学学院化学专业 2009 年级 化工基础 A课程期末试卷(A)答案 班 级：任课教师：李明海 学 号：姓 名：题 号 一 二 三 四 总分 得 分 一.填空题(本题共 38 分)1、润滑油流过一内径为 8mm，长度为 3m 的铅垂向管段。已知润滑油的运动粘度为 1.5cm2/s，密度为 850kg/m3。油由下向上流动，油的流型为层流流动。测得上、下游的油的压差值为 5X104Pa，则油的流速为（1 ）m/s。2、流体在圆形直管内流动时，当 Re4000 时，流体的流型为（2 ）。3、在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔顶的真空表读数为 80

2、103Pa。在天津操作时，若要求塔内维持相同的绝对压强，真空表的读数应为（3 ）。兰州地区的平均大气压强为 85.3103Pa，天津地区的平均大气压强为 101.33103Pa。4、如本题附图所示，某厂为了控制乙炔发生炉 a 内的压强不超过10.7X103Pa(表压)，需在炉外装有安全封装置，其作用是当炉内压强超过规定值时，气体就从液封管 b 中排出。试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度 h=(4 )m 得分 专业：班级：系主任签字：-装-订-线-5、离心泵的工作点是（5 ）与（6 ）两条曲线的交点。6、离心泵气蚀现象产生的原因为（7 ）。7、泵起动时应先关闭出口开关，原因是（_8_）。

3、8、离心泵的扬程含义是（_9_）。9、试计算直径为 95m，密度为 3000kg/m3的固体颗粒在 20的水中的自由沉降速度（10 ）m/s，已知水的密度为 998.2kg/m3，粘度为1.005X10-5Pas。10、当旋转半径R=0.4m，切向速度ut=20m/s 时，离心分离因数为（11 ）。11、重力沉降净化器流体处理量计算公式为（12 ），对于一定的净化器，为了增大流体处理量，往往做成（13 ）结构。12、过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Vl增 多 至V2=2Vl时，则 操 作 压 差 由Pl增 大 至P2=（14 ）。13、旋风分离器性能的好坏，主要以

4、（15 ）来衡量。14、现有一厚度为 400mm 的平壁，内壁温度为 1500，外壁温度为 300。试求通过每平方米壁面的导热速率（热流密度）（16 ）W/m2。已知该温度范围内平壁的平均导热系数=1.72W/(m)15、两流体在间壁式换热器中进行换热时，管壁温度接近于（17 ）侧流体的温度。（请选择填入热阻大一侧、热阻小一侧、高温一侧、低温一侧）16、对流传热系统的准数关联式中，Pr 的表达式为（18 ），它表示（19 ）。三.计算题(本题 62 分)17、12 分(5733)用泵自储油池向高位槽输送矿物油，流量为 35T/h。池及槽皆敞口。高位槽得分 中液面比池中液面高 20m。管径为10

5、84mm，油的粘度为 2840cP，密度为 952kg/m3，泵的效率为 50%，泵的轴功率为 85kW。求包括局部阻力当量管长的总管长。解：W=35T/h=35103kg/h d=10842=100mm=0.1m，=2840cP=2.84Pas Ne=N=851030.5=4.25104 W Ws=Ne/W=4.251043600/(35103)=4371 J/kg 1-1 与 2-2 间列柏努利方程 gz1+u12/2+p1/+Ws=gz2+u22/2+p2/+hf z1=0，z2=H=20m，u1=u2=0，p1=p2 Ws=gH+hf hf=WsgH=43719.8120=4175 J

6、/kg u=VA=WA=35103/(360095240.12)=1.30 m/s Re=du=010130952284.=43.6 2000 层流=64Re=64436.=1.47 hf=lled u2/2 lle=hf d2/u2=4175010147.2/1.302=336 m 1.以 80Y-60 型离心式油泵输送汽油。根据工作情况和泵的特性曲线已确定流量为50m3/h。操作时油温 20，汽油在此温度下的蒸气压为 193mmHg，密度为 650kg/m3。已知低位油槽液面上方压强为752mmHg（绝），汲入管路在该流量时的阻力为3.35m。查得在该流量时h允=3.2m。问，泵的最大安装

7、高度为多少 m?mHmhgPgHmHmhHPHfhf14.535.32.3)81.9650/(3.133)193752(,2.3m/kg650)/)/p,35.3,2.3m/kg650gmm193gmm752p21,3v1max,g21,3v1允允允，（则，（绝），（绝），解：已知：欲过滤分离某固体物料与水构成的悬浮液，经小试知，在某恒压差条件下过滤常量，滤布阻力，每 1m3滤饼中含 485水，固相密度为 2100，悬浮液中固体的质量分率为 0.075。现拟采用叶滤机恒压差过滤此料浆，使用的滤布、压差和料浆温度均与小试时的相同。每只滤叶一个侧面的过滤面积为0.4m2，每次过滤到滤饼厚度达30m

8、m便停止过滤，问：每批过滤的时间为多少？若滤饼需以清水洗涤，每批洗涤水用量为每批滤液量的 1/10，洗涤压差及洗涤水温均与过滤时的相同，问：洗涤时间是多少？解 已知：min06.67.3631006.13855.01.0)/()/(1006.1)00221.03855.0(21023.8)(2)min4.3018261023.81021.23855.023855.02/3855.04.0/85.12030.04.0(:/85.12075.01075.010004852100)485.01,1485.01000/485,/1021.2,/1023.842345532223333323325Sdd

9、qqmsmqqKddqsKqqqmmqmmXXXmmmmqsmKEwweEee洗涤时间（过滤终了式的过滤速度洗涤时间：每批过滤时间即过滤终了时，基准）以一只滤叶的单侧面为叶滤机过滤滤饼滤液（由物料横算得：滤饼对应的滤液量为设滤饼空隙率 3.有一内管为383mm 套管换热器，管内是湍流流动的水，流量为3000kg/h，入口温度为 20，比热为 4.18kJ/(kg)，且管内侧的对流传热系数为 1800W/(m2)；管隙间是湍流流动的油，与水流动方向相反，流量为2100kg/h，入口温度为 100，比热为 1.88kJ/(kg)，管内的对流传热系数为 500W/(m2)。要求将油冷却到 40，忽略

10、管壁热阻、污垢热阻和热损失，试求：（1）冷却水的出口温度；（2）要完成此传热任务，套管换热器的管长；（3）若水的质量流量增大一倍，而其他条件不变，求以管外表面积为基准的总传热系数 K1；)/(36.420)000379.0002.0/(11079.332313438dd1m/w31341800223m8.39038.0756.4756.4dm756.48.36376.08.65/m/w37600066.0002.90/13238180015001/1dd111/K8.36)20/1.61(1201.61)t/t1n(t-ttm2020-40t21.619.38-100t129.38tkw8.6540-10088.136002100ttcm)cm121421228.028.021121212112121212p2s221p1s12mwKKLLtKQAnTTQm）（总传热系数以管外表面积为基准的倍，而其他条件不变，若水的质量流量增大一）（）（管换热器的管长要完成此传热任务，套）（）（冷却水的进出口温度解：